孫 艷
(廣東省電信規劃設計院有限公司,廣州 510630)
移動通信和光通信在4G 技術的支持下得到了迅猛發展,物聯網新時代隨之而來,移動支付、共享單車、外賣等事物的出現充分展現了4G 為人們生活所帶來的巨大改變。隨著科學技術的不斷發展,5G 時代已經到來,5G 技術可以更好地應對持續增長的移動數據流量、海量的設備連接以及各種不同的應用場景和新業務,為社會帶來重大變革。
4G 時代更大的帶寬,更高的傳輸速率,極大的推進了移動互聯網的發展,移動支付為用戶的生活帶來了很大的便利,電子商務與社交實現了有機結合,進而創新了傳統的電子商務。
高鐵、掃碼支付、共享單車和網購被稱作中國“新四大發明”,“新四大發明”讓海外留學生對中國有了全新的認識,而這“新四大發明”也是他們最想帶回祖國的技術。以4G 網絡為基礎的“新四大發明”得到了廣泛的發展。4G 標志著業務由通信向個人應用的跨越,全新的商業模式使得人們的生活便利、豐富多彩。那么5G 是如何改變社會的呢?5G 的誕生是通信行業歷史上最大的變革,從“小我”走向“大我”—從個人應用向行業應用的轉變。
目前新一輪的全球科技革命和產業變革正在不斷孕育之中,不同領域和行業的創新融合也在深入發展。新一代的移動通信技術正在向5G 方向發展,物聯網以及移動互聯網推動了5G 技術的發展,可以有效提升用戶的移動互聯網業務體驗,并且可以對物聯網的未來海量應用需求加以滿足,能夠與交通、醫療、工業等不同的領域實現深層次的融合,為5G 技術的創新應用創造有利的發展條件。ITU-R 確定的了增強移動寬帶(eMBB),低時延高可靠通信(URLLC)和大規模物聯網(mMTC)5G 三大主要應用場景。

圖1
這三大應用,共同構建了5G 的應用體系。5G 攜同它的三大應用的帶來革命性變革,需要進一步通過三大應用的典型場景,感受它與4G 的不同之處,結合三大場景,我國IMT-2020(5G)推進組,進一步細化了更能體現5G 能力的十大應用場景。

表1
而這十大應用場景中關于海量機器連接和高可靠、低時延應用,是從1G 到4G 的網絡應用中從來沒有出現過的能力。這也是5G 改變社會最為重要的兩個基點。5G 的本質是連接能力,讓萬物互聯,賦能人工智能、區塊鏈、物聯網等新技術,從而推動社會發展。
隨著5G 技術的不斷成熟和發展,比如5G 超高清視頻、8k+VR 即攝即傳直播互動應用推動了4k/8k 文體娛樂時代的來臨;將超高清視頻應用于重要的場合和重大活動現場,使AR/VR 等高清視頻產業與5G 產業實現協同發展,促進新興產業形態的形成。當前一部十幾分鐘、質量較好的VR 視頻就達十多個G 甚至幾十個G 的體量,只有達到5G 的速度才能流暢地進行在線觀看。在5G 時代,網絡速度會更快,時延會更低,人們可以對高網速要求的應用進行隨時使用,比如在線玩VR 游戲、觀看VR 視頻等,而這一切必定會為問題娛樂行業帶來革命性變革。

表2 云VR/AR應用場景對無線網絡的需求
物聯網是5G 海量機器連接的典型應用,它實現了通過“萬物互聯”,改變人與人、人與計算機、人與物、計算機與物之間的連接關系,從而產生巨大的信息消費能力。
將5G 技術深度融合于工業領域中,比如發展智慧油田、汽車智造等智能化工業。工業互聯網是以工業系統和新一代互聯網技術深度融合為基礎的新型產業與生態應用,是推動工業向智能化方向發展的重要力量。5G 技術在工業互聯網領域的應用促進了無人商店、無人工廠的逐步實現。

表3 智能制造應用場景對無線網絡的需求
5G 低時延高可靠能力蘊含了巨大力量,醫療領域的應用是遠程醫療。遠程低時延高可靠通信,將優質醫療資源直接與患者相連,一對多實時手術,雖相隔萬里,仍能萬山無阻。
在智慧醫療產業領域應用5G 技術實現遠程醫療和影像診斷,雙攝像頭的應用實現了對人眼機理的仿生應用,能夠對手術、人體器官等立體化的大數據信息流進行精準獲取,在5G 超高速率技術的作用下將信息向異地進行遠程傳輸。通過使用雙屏立體觀象器將圖像與視頻真實、立體地呈現出來,對醫療情況進行實施監控,對偏僻鄉村地區的會診、心電、超聲、影像、手術等進行遠程治療,這在很大程度上改變了傳統的醫院布局,同時也為人們的生活方式和就醫條件帶來了巨大變革。

表4 智慧醫療應用場景對無線網絡的需求
在5G 技術上的毫秒級網絡時延和高度的可靠性勢必會推進車聯網自動駕駛技術的飛度發展,自動駕駛是5G 技術可實現的主要應用領域。一旦廣泛應用無人公交車、無人出租車以及無人物流車之后,公交車司機、出租車司機和快遞行業將面臨重大變革,在極大程度上改變了傳統的社會分工。就自動駕駛而言,在未來會實現1個G 的汽車帶寬,可將其視作一個大型的移動終端,除了汽車上所需的5G 終端設備以及大量的傳感器以外,在無人駕駛汽車的道路兩邊設有大量的5G 網絡設備和傳感器,這些設備和傳感器向網絡中傳輸無人汽車的運營、管理、充電樁、加油站、維修站等數據信息,并且還對這些數據進行反饋,這會在很大程度上帶動整個道路的5G 網絡建設,必定會對相關人群的生活產生重大影響。

表5 車聯網應用場景對無線網絡的需求
在城市管理中應用5G 技術,比如智慧家庭、智慧社區、智慧校園、智能抄表等等,實現了對信息交互方式的改變與革新,能夠在極大程度上提升信息的實時處理能力,更快地對信息進行響應,使城市管理業務的連續性與彈性得到不斷增強,從而提高城市管理的質量和水平,為社會各項事業的良性發展創造有利條件。通過在智慧城市領域應用5G 技術,必定會使市政機關,物業管理以及水、電、氣、熱、信息等管網的機構組成得到改觀,也會在很大程度上改變相關人員的職能分工。
4G 技術的應用在很大程度上改變了人們的生活方式,為人們的生活帶來諸多便利。隨著5G 時代的即將到來,5G 將會開啟萬物互聯的時代,憑借5G 的種種優勢,在工廠的自動化控制,智能制造等方面將會帶來新的局面,改變社會。